[发明专利]一种新型电致发光材料及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型电致发光材料及其应用，具体涉及一种含2，6-二叔丁基蒽和N-苯基咔唑的小分子发光材料，并涉及该材料在有机电致发光领域的应用。

背景技术

近年来，有机电致发光器件（OLED）作为一种有着巨大应用前景的显示技术，受到人们越来越多的关注。由于其固有的特性，如自发光、广视角、响应速度快、可实现柔性显示等诸多优点，使其成为下一代显示技术的最有利竞争者。由于各界多年来的持续投入和不懈努力，有机电致发光技术有了极大地发展，现如今，已经有很多基于OLED显示技术的商品实现了产业化。尽管如此，有机电致发光器件依旧存在着寿命短，效率低等诸多问题，有待人们作进一步的探索。

用于有机电致发光器件的材料主要包括电极材料、载流子传输材料、发光材料。电极材料分为阴极材料和阳极材料，载流子传输材料包括电子传输材料和空穴传输材料，其中发光材料在OLED中占有重要位置。

为了实现全彩显示，分别需要红、绿、蓝三种颜色的发光材料。目前，红光材料和绿光材料已经能够满足实用化的需要，而高效稳定的蓝色发光材料仍然较少，且存在着发光效率较低，使用寿命相对较短等问题，这在很大程度上影响了有机电致发光器件的发展。

一个优良的蓝色发光材料不仅需要具有较好的色纯度，同时也要考虑其薄膜稳定性，效率，升华性能等。蒽类结构具有较好的色纯度，但易于结晶，通过引入大位阻的叔丁基，可以有效避免分子聚集，而通过引入具有非平面结构的N-苯基咔唑单元，能够增大分子质量，提高玻璃化温度，增加薄膜稳定性。因此，通过将2，6-二叔丁基蒽和N-苯基咔唑基团相结合，将有希望获得性能良好的蓝色发光材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种被用于有机电致发光器件中，能得到高效蓝光的新型电致发光材料。

本发明解决上述技术问题的方案如下：一种新型电致发光材料，具有如式1所示的结构：

式1，

其中，所述Ar₁和Ar₂分别在以下结构中独立选择（式2），可以相同也可以不同：

式2

即，所述的Ar₁为式2中的任意一种，所述的Ar₂为式2中的任意一种。

本发明的有益效果是：

本发明所述的新型电致发光材料被应用于蓝色有机电致发光器件中，显示出较高的效率，其特点在于：

1.以2，6-二叔丁基蒽和N-苯基咔唑为中心，兼顾两者的优点，蒽结构具有较好的色纯度，通过引入两个大位阻的叔丁基，可有效避免分子间的聚集，而通过引入具有较大共轭结构的咔唑基团，能够增大分子质量，提高玻璃化温度，增加分子热稳定性。

2.具有较好的电致发光特性。以该类化合物为发光材料的蓝色有机电致发光器件，器件的主峰波长440-452nm，CIE坐标(0.15,0.15-0.17)，最大亮度3000-4500cd/m²。

本发明中新型电致发光材料的制备方法如下：

通过2，6-二叔丁基-9，10-二溴蒽分别与不同取代位置的N-苯基咔唑的硼酸或硼酸酯进行Suzuki偶联反应，得到目标化合物。

在上述步骤中，Suzuki偶联反应在氮气保护下进行，催化剂为Pd(PPh₃)₄或醋酸钯，反应温度60～100℃，反应时间12～36小时。

通过上述方法，制备发光材料BECz（式a）和BEP（式b）的反应流程如下：

反应流程

本发明提供的新型电致发光材料以2，6-二叔丁基蒽和N-苯基咔唑为中心，兼顾两者的优点，蒽结构具有较好的色纯度，通过引入两个大位阻的叔丁基，可有效避免分子间的聚集，而通过引入具有较大共轭结构的咔唑基团，能够增大分子质量，提高玻璃化温度，增加分子热稳定性。此外，咔唑单元有一定的空穴传输性质和非共面性，可以有效地减少激基复合物的产生，该材料具有适合的分子能级，可以被用作有机电致发光器件中的蓝色发光材料。

本发明还提供了上述发光材料用于有机电致发光器件发光层的应用实例。所制备的蓝色有机电致发光器件一般包括依次叠加的ITO导电玻璃衬底（阳极）、空穴传输层（NPB），发光层（BECz）、电子传输层（TPBI）、电子注入层（LiF）和阴极层（Al）。所有功能层均采用真空蒸镀工艺制成。该器件中所用到的一些有机化合物的分子结构式如下所示：